Исследование, опубликованное в Stem Cell Reports, также показало, что клетки печени, полученные из ИПСК с дефицитом ААТ, более чувствительны к лекарствам, вызывающим токсичность для печени, чем клетки печени, полученные из нормальных ИПСК. Это открытие может в конечном итоге привести к новым методам лечения этого состояния.
IPSC получают из донорских клеток кожи или крови взрослых и после реактивации четырех генов перепрограммируются обратно в состояние, подобное эмбриональным стволовым клеткам. Как и эмбриональные стволовые клетки, ИПСК можно дифференцировать в отношении любого типа клеток в организме, но они не требуют использования эмбрионов. Дефицит антитрипсина альфа-1 является распространенной генетической причиной заболеваний печени и легких, от которых страдают примерно 3,4 миллиона человек во всем мире.Исследователи из Центра регенеративной медицины (CReM) Бостонского университета и Бостонского медицинского центра (BMC) в течение нескольких лет работали в сотрудничестве с доктором Полом Гадью и его группой из Детской больницы Филадельфии над созданием ИПСК у пациентов с дефицитом ААТ и без него.
Затем они подвергли эти клетки воздействию определенных факторов роста in vitro, чтобы заставить их превратиться в клетки, подобные печени, в процессе, имитирующем эмбриональное развитие. Затем исследователи изучили эти «iPSC-печеночные клетки» и обнаружили, что больные клетки секретируют белок ААТ медленнее, чем нормальные клетки. Это открытие продемонстрировало, что модель ИПСК воспроизводит критический аспект болезни в том виде, в каком она встречается у пациентов.
Дефицит ААТ вызван мутацией одного основания ДНК. Исправление этого единственного основания до нормальной последовательности устранило аномальную секрецию.«Мы обнаружили, что эти исправленные клетки имели нормальную кинетику секреции по сравнению с их больными родительскими клетками, которые в остальном генетически идентичны, за исключением этой единственной основы ДНК», — пояснил ведущий автор Эндрю А. Уилсон, доктор медицины, доцент медицины в Бостонском университете. Школа медицины и директор Центра Альфа-1 в Бу и BMC.
Они также обнаружили, что больные (с дефицитом ААТ) ИПСК-клетки печени были более чувствительны к определенным лекарствам (испытывали повышенную токсичность), чем клетки здоровых людей. «Это важно, потому что это говорит о том, что печень реальных пациентов с этим заболеванием может быть более чувствительной таким же образом», — сказал Уилсон, который также является врачом в области пульмонологии, реанимации и медицины аллергии в BMC.По словам Уилсона, хотя некоторые пациенты часто советуют своим врачам избегать этих типов лекарств, эти рекомендации не основаны на убедительных научных доказательствах. «Этот подход теперь можно использовать для получения такого рода доказательств для принятия клинических решений», — добавил он.
Исследователи считают, что исследования с использованием стволовых клеток, полученных от пациентов, позволят им лучше понять, как у пациентов с дефицитом ААТ развивается заболевание печени. «Мы надеемся, что выводы, которые мы получим в результате этих исследований, приведут к открытию новых потенциальных методов лечения пораженных пациентов в ближайшем будущем», — сказал Уилсон.